遺傳算法的交叉算子分析

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1、《農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息》2009年第5期交流園地遺傳算法的交叉算子分析鄧春燕（河池學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)系，廣西宜州546300）摘要：交叉算子是遺傳算法中的一種重要算子。文章介紹了編碼方法基礎(chǔ)上的各種交叉算子，以及如何應(yīng)用到復(fù)雜問題，如組合優(yōu)化、調(diào)度問題。關(guān)鍵詞：遺傳算法；遺傳算子；交叉算子中圖分類號：TP399文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編碼：1672－6251（2009）05－0124－03AnalysisofcrossoveroperatorofgeneticalgorithmDENGChun-yan(DepartmentofComputerandInf

2、ormationScience,HechiUniversity,Yizhou546300,China)Abstract:CrossoveroperatorisanimportantoperatorofGeneticalgorithm.Acodingmethodbasedonavarietyofcrossoveroperatorwasintroducedinthispaper.Itprovidedthemethodstosolvethecomplexproblems,suchascombinatorialoptimization,schedul

3、ingissues.Keywords:Geneticalgorithm;Geneticoperator;Crossoveroperator1引言映個(gè)體好壞的情況）；④WHILE<未滿足迭代終止條遺傳算法(GA）是由美國Michigan大學(xué)的John件〉DO；⑤用輪盤賭選擇法選擇出若干個(gè)個(gè)體進(jìn)行Holland教授于20世紀(jì)60年代末期創(chuàng)建的。它是模繁殖，個(gè)體可以重復(fù)；⑥隨機(jī)配對，按一定概率（交仿自然界生物進(jìn)化機(jī)制發(fā)展起來的隨機(jī)全局搜索和優(yōu)叉概率）進(jìn)行單點(diǎn)交叉操作，并生成兩個(gè)子個(gè)體；⑦化方法，借鑒了達(dá)爾文進(jìn)化論和孟德爾、摩爾根遺傳按一定概率（變異

4、概率）變異二進(jìn)制個(gè)體串中某個(gè)學(xué)理論。其本質(zhì)是一種高效、并行、全局搜索的方（些）位；⑧適應(yīng)度評估測試個(gè)體適應(yīng)度；⑨END法，能在搜索過程中自動(dòng)獲得和積累有關(guān)空間搜索的DO。[1]，[5～7]知識，并自適應(yīng)地控制搜索過程以獲得最優(yōu)解。3遺傳算法中的交叉算子2基本遺傳算法在生物的自然進(jìn)化過程中，兩個(gè)同源染色體通過JohnHolland教授通過模擬生物進(jìn)化過程設(shè)計(jì)了交配而重組，形成新的染色體，從而產(chǎn)生出新的個(gè)體最初的遺傳算法，我們稱為基本遺傳算法(標(biāo)準(zhǔn)遺傳或物種。交配重組是生物遺傳和進(jìn)化過程中的一個(gè)主算法或簡單遺傳算法）。要環(huán)節(jié)。模仿這個(gè)環(huán)節(jié)遺傳算法

5、中使用交叉算子來產(chǎn)[2]一般地遺傳算法由以下成分組成:①問題解的生新的個(gè)體。遺傳表示；②創(chuàng)建解的初始種群的方法；③根據(jù)個(gè)體3.1遺傳算法中的交叉適應(yīng)值對其進(jìn)行優(yōu)劣判定的評價(jià)函數(shù)；④用來改變復(fù)交叉又稱重組，是按較大的概率從群體中選擇兩制過程中產(chǎn)生的子個(gè)體遺傳組成的遺傳算子（交叉和個(gè)個(gè)體，交換兩個(gè)個(gè)體的某個(gè)或某些位。交叉體現(xiàn)了變異）；⑤遺傳算法參數(shù)。信息交換的思想。①交叉操作是遺傳算法中最主要的[2]基本遺傳算法的流程如下:①使用二進(jìn)制編碼對遺傳操作。其作用是組合出新的個(gè)體，在串空間進(jìn)行搜索空間進(jìn)行編碼；②隨機(jī)產(chǎn)生包含n個(gè)個(gè)體的初始有效搜索，同時(shí)

6、降低對有效模式的破壞概率；②交叉種群；③適應(yīng)度評價(jià)測試個(gè)體適應(yīng)度（個(gè)體適應(yīng)度反運(yùn)算是遺傳算法區(qū)別于其他進(jìn)化算法的重要特征，它收稿日期：2009－03－13基金項(xiàng)目：廣西研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目（2008105930701M51）作者簡介：鄧春燕(1971-),女，碩士研究生，講師，研究方向：粗糙集理論與方法、數(shù)據(jù)挖掘?！?24—《農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息》2009年第5期交流園地在遺傳算法中起關(guān)鍵的作用，是產(chǎn)生新個(gè)體的主要方產(chǎn)生兩個(gè)交叉點(diǎn)，然后按隨機(jī)產(chǎn)生的0、1、2三個(gè)[4]法；③交叉算子的設(shè)計(jì)包括如何確定交叉點(diǎn)的位置和整數(shù)進(jìn)行基因交換，從而形成兩個(gè)新的個(gè)體。

7、當(dāng)隨如何進(jìn)行部分基因交換兩個(gè)方面的內(nèi)容。設(shè)計(jì)交叉算機(jī)數(shù)是0時(shí)，配體的前面部分交叉;當(dāng)隨機(jī)數(shù)是1時(shí)，子應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)：①保證前一代中有優(yōu)秀個(gè)體的性配體的中間部分交叉;當(dāng)隨機(jī)數(shù)是2時(shí)，配體的后面部狀能夠在后一代的新個(gè)體中盡可能得到遺傳和繼承；分交叉。②交叉算子設(shè)計(jì)和編碼設(shè)計(jì)需協(xié)調(diào)操作。還有其他的交叉算子，如：縮小代理交叉、洗牌單點(diǎn)交叉：單點(diǎn)交叉又稱為簡單交叉，它是指在交叉等。個(gè)體編碼串中只隨機(jī)設(shè)置一個(gè)交叉點(diǎn)，然后在該點(diǎn)相3.2適合浮點(diǎn)數(shù)編碼的交叉算子互交換兩個(gè)配體個(gè)體的部分染色體。圖1為單點(diǎn)交叉浮點(diǎn)數(shù)編碼方法是指個(gè)體的每個(gè)基因值用某一范運(yùn)算的示意

8、圖。圍內(nèi)的一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)來表示，個(gè)體的編碼長度等于其決交叉前:A策變量的個(gè)數(shù)。除上述所述的適合二進(jìn)制編碼方法的B交叉算子可用于浮點(diǎn)數(shù)編碼方法的交叉操作中，還使交叉后:A